Γραφίτης με επίστρωση TaC

I. Διερεύνηση παραμέτρων διεργασίας

1. Σύστημα TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Θερμοκρασία εναπόθεσης:

Σύμφωνα με τον θερμοδυναμικό τύπο, υπολογίζεται ότι όταν η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από 1273 K, η ελεύθερη ενέργεια Gibbs της αντίδρασης είναι πολύ χαμηλή και η αντίδραση είναι σχετικά πλήρης. Η σταθερά αντίδρασης KP είναι πολύ μεγάλη στους 1273Κ και αυξάνεται γρήγορα με τη θερμοκρασία και ο ρυθμός ανάπτυξης σταδιακά επιβραδύνεται στους 1773Κ.

Επίδραση στη μορφολογία της επιφάνειας της επίστρωσης: Όταν η θερμοκρασία δεν είναι κατάλληλη (πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή), η επιφάνεια παρουσιάζει μορφολογία ελεύθερου άνθρακα ή χαλαρούς πόρους.

(1) Σε υψηλές θερμοκρασίες, η ταχύτητα κίνησης των ατόμων ή ομάδων ενεργών αντιδραστηρίων είναι πολύ γρήγορη, γεγονός που θα οδηγήσει σε ανομοιόμορφη κατανομή κατά τη συσσώρευση υλικών και οι πλούσιες και οι φτωχές περιοχές δεν μπορούν να μεταβούν ομαλά, με αποτέλεσμα πόρους.

(2) Υπάρχει διαφορά μεταξύ του ρυθμού αντίδρασης πυρόλυσης των αλκανίων και του ρυθμού αντίδρασης αναγωγής του πενταχλωριούχου τανταλίου. Ο άνθρακας πυρόλυσης είναι υπερβολικός και δεν μπορεί να συνδυαστεί με το ταντάλιο εγκαίρως, με αποτέλεσμα η επιφάνεια να τυλίγεται από άνθρακα.

Όταν η θερμοκρασία είναι κατάλληλη, η επιφάνεια τουΕπικάλυψη TaCείναι πυκνό.

TaCτα σωματίδια λιώνουν και συσσωματώνονται μεταξύ τους, η κρυσταλλική μορφή ολοκληρώνεται και το όριο των κόκκων μεταβαίνει ομαλά.

3. Αναλογία υδρογόνου:

Επιπλέον, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της επίστρωσης:

-Ποιότητα επιφάνειας υποστρώματος

- Κοινότοπο εναπόθεσης αερίου

-Ο βαθμός ομοιομορφίας της ανάμιξης των αντιδρώντων αερίων

II. Τυπικά ελαττώματα τουεπίστρωση καρβιδίου τανταλίου

1. Ράγισμα και ξεφλούδισμα επικάλυψης

Γραμμικός συντελεστής θερμικής διαστολής γραμμικός CTE:

2. Ανάλυση ελαττωμάτων:

(1) Αιτία:

(2) Μέθοδος χαρακτηρισμού

① Χρησιμοποιήστε τεχνολογία περίθλασης ακτίνων Χ για τη μέτρηση της υπολειπόμενης τάσης.

② Χρησιμοποιήστε το νόμο του Hu Ke για να προσεγγίσετε την υπολειπόμενη τάση.

(3) Σχετικοί τύποι

3. Βελτιώστε τη μηχανική συμβατότητα της επίστρωσης και του υποστρώματος

(1) Επιφάνεια επί τόπου ανάπτυξης επίστρωση

Τεχνολογία εναπόθεσης και διάχυσης θερμικής αντίδρασης TRD

Διαδικασία λιωμένου αλατιού

Απλοποιήστε τη διαδικασία παραγωγής

Χαμηλώστε τη θερμοκρασία αντίδρασης

Σχετικά χαμηλότερο κόστος

Πιο φιλικό προς το περιβάλλον

Κατάλληλο για μεγάλης κλίμακας βιομηχανική παραγωγή

(2) Σύνθετη μεταβατική επίστρωση

Διαδικασία συνεναπόθεσης

CVDδιαδικασία

Επίστρωση πολλαπλών συστατικών

Συνδυάζοντας τα πλεονεκτήματα κάθε συστατικού

Προσαρμόστε ευέλικτα τη σύνθεση και την αναλογία επίστρωσης

4. Τεχνολογία εναπόθεσης και διάχυσης θερμικής αντίδρασης TRD

(1) Μηχανισμός Αντίδρασης

Η τεχνολογία TRD ονομάζεται επίσης διαδικασία ενσωμάτωσης, η οποία χρησιμοποιεί σύστημα βορικού οξέος-πεντοξειδίου τανταλίου-φθοριούχου νατρίου-οξειδίου βορίου-καρβιδίου βορίου για την προετοιμασίαεπίστρωση καρβιδίου τανταλίου.

① Το τηγμένο βορικό οξύ διαλύει το πεντοξείδιο του τανταλίου.

② Το πεντοξείδιο του τανταλίου ανάγεται σε ενεργά άτομα τανταλίου και διαχέεται στην επιφάνεια του γραφίτη.

③ Τα ενεργά άτομα τανταλίου απορροφώνται στην επιφάνεια του γραφίτη και αντιδρούν με άτομα άνθρακα για να σχηματίσουνεπίστρωση καρβιδίου τανταλίου.

(2) Κλειδί αντίδρασης

Ο τύπος επικάλυψης καρβιδίου πρέπει να ικανοποιεί την απαίτηση ότι η ελεύθερη ενέργεια σχηματισμού οξείδωσης του στοιχείου που σχηματίζει το καρβίδιο είναι υψηλότερη από εκείνη του οξειδίου του βορίου.

Η ελεύθερη ενέργεια Gibbs του καρβιδίου είναι αρκετά χαμηλή (διαφορετικά, μπορεί να σχηματιστεί βόριο ή βορίδιο).

Το πεντοξείδιο του τανταλίου είναι ένα ουδέτερο οξείδιο. Στον τετηγμένο βόρακα υψηλής θερμοκρασίας, μπορεί να αντιδράσει με το ισχυρό αλκαλικό οξείδιο οξείδιο του νατρίου για να σχηματίσει τανταλικό νάτριο, μειώνοντας έτσι την αρχική θερμοκρασία αντίδρασης.